(57)【要約】  ルミネセント構成部品が、第１固体ポリマー組成物を含む第１フィルム（１）と、第２固体ポリマー組成物を含む第２フィルム（２）とを含む。第１固体ポリマー組成物は第１ルミネセント結晶（１１）を含む。第２固体ポリマー組成物は第２ルミネセント結晶（２１）を含む。第１ルミネセント結晶（１１）は、３ｎｍと３０００ｎｍの間のサイズを有し、より短い波長を有する光による励起に応答して赤色光を放出する。第２ルミネセント結晶（２１）は、３ｎｍと３０００ｎｍの間のサイズを有し、より短い波長を有する光による励起に応答して緑色光を放出する。前記ルミネセント構成部品は、ＬＣＤバックライト色変換における用途に特に適している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１固体ポリマー組成物を含む第１フィルム（１）であって、ここに、前記第１固体ポリマー組成物は第１ルミネセント結晶（１１）を含み、前記第１ルミネセント結晶（１１）が、
−ペロブスカイト構造を有し、
−式（Ｉ）：
Ｍ1aＭ2bＸc      （Ｉ）
〔式中、Ｍ1はＣｓを表し、任意に、配位数１２の１種又は２種以上の他の金属で最大で３０ｍｏｌ％ドープされる、
Ｍ2はＰｂを表し、任意に、配位数６の１種又は２種以上の他の金属で最大で３０ｍｏｌ％ドープされる、
Ｘは、独立して、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、シアニド、及びチオシアネートから成る群から選択されたアニオンを表し、
ａは１を表し、
ｂは１を表し、
ｃは３を表す。〕
の化合物から選択され、
−３ｎｍと３０００ｎｍの間のサイズを有し、
−より短い波長を有する光による励起に応答して赤色光を放出する、
第１フィルム（１）と、
第２固体ポリマー組成物を含む第２フィルム（２）であって、ここに、前記第２固体ポリマー組成物は第２ルミネセント結晶（２１）を含み、前記第２ルミネセント結晶（２１）が、
−ペロブスカイト構造を有し、
−式（ＩＩ）：
Ｍ1aＭ2bＸc      （ＩＩ）
〔式中、Ｍ1はＣｓを表し、任意に、配位数１２の１種又は２種以上の他の金属で最大で３０ｍｏｌ％ドープされる、
Ｍ2はＰｂを表し、任意に、配位数６の１種又は２種以上の他の金属で最大で３０ｍｏｌ％ドープされる、
Ｘは、独立して、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、シアニド、及びチオシアネートから成る群から選択されたアニオンを表し、
ａは１を表し、
ｂは１を表し、
ｃは３を表す。〕
の化合物から選択され、
−３ｎｍと３０００ｎｍの間のサイズを有し、
−より短い波長を有する光による励起に応答して緑色光を放出する、
第２フィルム（２）と、
１つ又は２つ以上のバリアフィルムであって、それぞれが０．２ｇ・ｍｍ・ｍ-2・ｄａｙ-1未満の水蒸気透過率を有するバリアフィルムと
を含む、ルミネセント構成部品。
【請求項２】
前記第１ルミネセント結晶（１１）が５ｎｍと１００ｎｍの間のサイズを有し、及び／又は、
前記第２ルミネセント結晶（２１）が５ｎｍと１００ｎｍのサイズを有する、
請求項１に記載のルミネセント構成部品。
【請求項３】
前記第１フィルム（１）の厚さが３μｍと５００μｍの間であり、及び／又は、
前記第２フィルム（２）の厚さが３０μｍと５００μｍの間である、
請求項１又は２に記載のルミネセント構成部品。
【請求項４】
基板（３）を含み、
前記第１フィルム（１）が前記基板（３）により支持されており、そして
前記第２フィルム（２）が前記基板（３）により支持されている、
請求項１から３までのいずれか１項に記載のルミネセント構成部品。
【請求項５】
各バリアフィルムが、任意に有機／無機多層の形で、ポリ塩化ビニリデン、環状オレフィンコポリマー、高密度ポリエチレン、金属酸化物、ＳｉＯx、ＳｉxＮyから成る群から選択される材料を含む、請求項１から４までのいずれか１項に記載のルミネセント構成部品。
【請求項６】
前記基板（３）が前記第１フィルム（１）と前記第２フィルム（２）との間に配置されており、そして
好ましくは、前記第１フィルム（１）が、前記バリアフィルムのうちの第１バリアフィルムと、前記基板（３）との間に配置されており、そして前記第２フィルム（２）が、前記バリアフィルムのうちの第２バリアフィルムと、前記基板（３）との間に配置されている、
請求項４又は５に記載のルミネセント構成部品。
【請求項７】
前記第１及び第２フィルムのうちの一方（１，２）が、前記基板（３）と、前記第１及び第２フィルムのうちの他方（２，１）との間に配置されており、そして、
好ましくは、前記第１及び第２フィルム（１，２）が、前記基板（３）と前記バリアフィルムとの間に配置されている、
請求項４又は５に記載のルミネセント構成部品。
【請求項８】
前記第１フィルム（１）及び前記第２フィルム（２）が、前記基板（３）の共通の表面（ＴＳ，ＢＳ）上に配置されており、
前記第１フィルム（１）及び前記第２フィルム（２）が、離隔又は隣接して配置されており、
そして好ましくは、前記第１フィルム（１）及び前記第２フィルム（２）が、前記基板（３）と前記バリアフィルムの間に配置されている、
請求項４又は５に記載のルミネセント構成部品。
【請求項９】
前記第１固体ポリマー組成物の複数の第１フィルム（１）と、
前記第２固体ポリマー組成物の複数の第２フィルム（２）と、
を含み、
前記複数の第１フィルム（１）及び前記複数の第２フィルム（２）が、前記基板（３）の前記共通の表面（ＴＳ，ＢＳ）上に配置されており、そして
好ましくは、前記複数の第１フィルム（１）及び前記複数の第２フィルム（２）が、前記基板（３）と前記バリアフィルムの間に配置されている、
請求項８に記載のルミネセント構成部品。
【請求項１０】
前記複数の第１フィルム（１）及び前記複数の第２フィルム（２）が、前記基板（３）の前記共通の表面（ＴＳ，ＢＳ）上に、離隔配列又は隣接配列のうちの一方の配列を成して、交互に配置されている、請求項９に記載のルミネセント構成部品。
【請求項１１】
前記第１ルミネセント結晶（１１）が、
−ＣｓＰｂＢｒxＩ3-x（式中、０≦ｘ＜２）、
−ＣｓＰｂＣｌyＢｒ3-y-zＩz（式中、０＜ｙ＜１、２≦ｚ≦３−ｙ）
から成る群から選択され、且つ／又は
前記第２ルミネセント結晶（２１）が、
−ＣｓＰｂＢｒxＩ3-x（式中、２≦ｘ≦３）、
−ＣｓＰｂＣｌyＢｒzＩ3-y-z（式中、０＜ｙ＜１、１＜ｚ≦３−ｙ）
から成る群から選択される、
請求項１から１０までのいずれか１項に記載のルミネセント構成部品。
【請求項１２】
前記第１フィルム（１）が、第１ルミネセント結晶（１１）だけを含み、第２ルミネセント結晶（２１）を含まず、
前記第２フィルム（２）が、第２ルミネセント結晶（２１）だけを含み、第１ルミネセント結晶（１１）を含まず、さらに、
好ましくは、前記第１フィルム（１）が、第１ルミネセント結晶（１１）だけを含み、いかなる他のルミネセント結晶も含まず、そして
好ましくは、前記第２フィルム（２）が、第２ルミネセント結晶（２１）だけを含み、いかなる他のルミネセント結晶も含まない、
請求項１から１１までのいずれか１項に記載のルミネセント構成部品。
【請求項１３】
前記基板（３）が、有機基板（３）又は無機基板（３）のうちの一方であり、かつ不透明でなく、
好ましくは、前記基板（３）がポリマーを含み、
最も好ましくは、前記基板（３）が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）から成るリストから選択されるポリマーを含むか、又は前記ポリマーから成り、且つ／又は、
前記第１及び第２固体ポリマー組成物のそれぞれが、アクリレートポリマー、カーボネートポリマー、スルホンポリマー、エポキシポリマー、ビニルポリマー、ウレタンポリマー、エステルポリマー、スチレンポリマー、シリコーンポリマー、及び環状オレフィンコポリマー、好ましくは、コポリマーを含むポリアクリレート、ポリスチレン、シリコーン、及び環状オレフィンコポリマーから成る群から選択されたポリマーを含む、
請求項１から１２までのいずれか１項に記載のルミネセント構成部品。
【請求項１４】
発光デバイスであって、前記発光デバイスが、
請求項１から１３までのいずれか１項に記載のルミネセント構成部品と、
前記ルミネセント構成部品を励起するように配置された、青色光を放出する光源（４）と
を含み、且つ／又は、
前記発光デバイスが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、又は発光ダイオード（ＬＥＤ）のうちの１つである、
発光デバイス。
【請求項１５】
前記ルミネセント構成部品が青色光によって照射されることに応答して白色光を放出するための、特には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトとしての、請求項１から１３までのいずれか１項に記載のルミネセント構成部品の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルミネセント結晶（ＬＣ）の分野に関する。本発明は、ルミネセント構成部品、発光デバイス、及びルミネセント構成部品の使用を提供する。
【背景技術】
【０００２】
国際公開第２０１５／１１３５６２号パンフレットは、第１バリアフィルムと、第２バリアフィルムと、第１バリアフィルムを第２バリアフィルムから分離する量子ドット層とを備えた量子ドットフィルム物品を開示する。量子ドット層は、ポリマー材料中に分散された量子ドットを含む。ポリマー材料は、メタクリレートポリマーと、エポキシポリマーと、光開始剤とを含む。共通の量子ドット層内には種々異なる量子ドットを分散することができる。これらの量子ドットは、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）又はリン化インジウム（ＩｎＰ）材料組成物を含む。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の側面によれば、ルミネセント構成部品が提供される。ルミネセント構成部品は第１フィルムと第２フィルムとを含む。フィルムは、長さ及び幅のうちの少なくとも一方、好ましくは両方が、フィルムの高さ／厚さを上回るものと定義されることが好ましい。第１及び第２フィルムは、自発的に発光するのではなく、励起に応じて、特には励起に応じて発せられる光の波長よりも短い波長の光による励起に応じて、発光することが好ましい。従って、好ましい実施態様では、第１フィルムは、好ましくは青色光による励起に応じて赤色光を放出するのに対して、第２フィルムは、好ましくは青色光による励起に応じて緑色光を放出する。赤色光は、５９０ｎｍと７００ｎｍの間の範囲内にピーク波長を有する光と考えられる。緑色光は、４９０ｎｍと５７０ｎｍの間の範囲内にピーク波長を有する光と考えられる。
【０００４】
対象となる発光特性を提供するために、第１フィルムは、励起に応答して赤色光を放出するための第１ルミネセント結晶を含む第１固体ポリマー組成物を含む。第２フィルムは、励起、好ましくは同じ励起に応答して、緑色光を放出するための第２ルミネセント結晶を含む第２固体ポリマー組成物を含む。このような異なる波長スペクトルは、第１ルミネセント結晶と比較して、第２ルミネセント結晶のために異なる化学組成及び／又は異なるサイズを選択することによって達成される。
【０００５】
好適なルミネセント結晶は、ペロブスカイト構造を有している。このようなペロブスカイト構造はそれ自体知られており、一般式Ｍ1Ｍ2Ｘ3の立方晶、擬立方晶、正方晶、又は斜方晶の結晶として記述され、上記式中、Ｍ1は配位数１２（立方八面体(cuboctaeder)）のカチオンであり、Ｍ2は配位数６（八面体（octaeder））のカチオンであり、そしてＸは格子の立方晶、擬立方晶、正方晶、又は斜方晶の位置にあるアニオンである。これらの構造において、選択されたカチオン又はアニオンは、他のイオンによって置き換えて（確率論的又は規則的に）、なおもその結晶構造を維持することができる。このような第一及び第二ルミネセント結晶の製造は、例えばProtesescu et al. (Nano Lett., 2015, 15, 3692-3696)から知られている。
【０００６】
有利には、第一ルミネセント結晶は、式（Ｉ）：
Ｍ1aＭ2bＸc      （Ｉ）
〔式中、Ｍ1はＣｓを表し、
Ｍ2はＰｂを表し、
Ｘは、独立して、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、シアニド、及びチオシアネートから成る群から選択されたアニオンを表し、
ａは１を表し、
ｂは１を表し、
ｃは３を表す。〕
の化合物から選択される。
【０００７】
「独立して」は、Ｘが上記アニオンのうちの１つから選択されてよく、或いは上記アニオンのうちの２つ以上の組み合わせであってもよいことを意味する。チオシアネートという用語は、両共鳴構造、すなわちチオシアネート及びイソチオシアネートを含む。
【０００８】
本発明の実施態様では、Ｍ1は、ペロブスカイト構造内で、配位数１２の１種又は２種以上の他の金属で最大で３０ｍｏｌ％ドープされてよい。Ｍ1は、このような金属の１種又は２種以上で最大で１０ｍｏｌ％ドープされると有利である。好適な金属Ｍ1は、Ｒｂ、Ｋ、Ｎａ、及びＬｉから成る群から選択される。
【０００９】
本発明の実施態様では、Ｍ2は、ペロブスカイト構造内で、配位数６の１種又は２種以上の他の金属で最大で３０ｍｏｌ％ドープされてよい。Ｍ2は、このような金属のうちの１種又は２種以上で最大で１０ｍｏｌ％ドープされると有利である。好適な金属Ｍ2は、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、及びＢｉから成る群から選択される。
【００１０】
本発明の実施態様では、ＸはＣｌ、Ｂｒ及びＩのうちの１つから選択され、或いはＸは独立してＣｌ、Ｂｒ及びＩのうちの２つを表し、或いはＸはＣｌ、Ｂｒ及びＩを表す。Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、シアニド、及びチオシアネートの量は、この分野において知られている定型の試験、例えばＭＳ又はＸＲＦによって測定してよい。小さいＣｌアニオンは発光を可視スペクトルの青色部分に向かってシフトさせ、大きいＩアニオンは発光を可視スペクトルの赤色部分に向かってシフトさせ、そして中程度の大きさのＢｒアニオンは発光を可視スペクトルの緑色部分に向かってシフトさせる。
【００１１】
有利には、第一ルミネセント結晶は、式（Ｉ−１）：
ＣｓＰｂＩｘＺ3-x      （Ｉ−１）
〔式中、１＜ｘ≦３であり、
Ｃｓ、Ｐｂは、任意に、上記のように最大で３０mol%までドープされており、
ＺはＣｌ，Ｂｒの１以上を表す。〕
を有する。
【００１２】
特に有利には、第１ルミネセント結晶は、式ＣｓＰｂＢｒxＩ3-x（式中、０≦ｘ＜２）の化合物、及び／又は式ＣｓＰｂＣｌyＢｒ3-y-zＩz（式中、０＜ｙ＜１、２≦ｚ≦３−ｙ）の化合物である。
【００１３】
有利には、第二ルミネセント結晶は、式（ＩＩ）：
Ｍ1aＭ2bＸc      （ＩＩ）
〔式中、Ｍ1はＣｓを表し、
Ｍ2はＰｂを表し、
Ｘは、独立して、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、シアニド、及びチオシアネートから成る群から選択されたアニオンを表し、
ａは１を表し、
ｂは１を表し、
ｃは３を表す。〕
の化合物から選択される。
【００１４】
やはりここでも、「独立して」は、Ｘが上記アニオンのうちの１つから選択されてよく、或いは上記アニオンのうちの２つ以上の組み合わせであってもよいことを意味する。チオシアネートという用語は、両共鳴構造、すなわちチオシアネート及びイソチオシアネートを含むものとする。
【００１５】
本発明の実施態様では、Ｍ1は、ペロブスカイト構造内で、配位数１２の１種又は２種以上の他の金属で、最大で３０ｍｏｌ％ドープされてよい。Ｍ1は、このような金属のうちの１種又は２種以上で、最大で１０ｍｏｌ％ドープされると有利である。好適な金属Ｍ1はＲｂ、Ｋ、Ｎａ、及びＬｉから成る群から選択される。
【００１６】
本発明の実施態様では、Ｍ2は、ペロブスカイト構造内で、配位数６の１種又は２種以上の他の金属で、最大で３０ｍｏｌ％ドープされてよい。Ｍ2は、このような金属のうちの１種又は２種以上で、最大で１０ｍｏｌ％ドープされると有利である。好適な金属Ｍ2はＧｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、及びＢｉから成る群から選択される。
【００１７】
本発明の実施態様では、ＸはＣｌ、Ｂｒ及びＩのうちの１つから選択され、或いはＸは独立してＣｌ、Ｂｒ及びＩのうちの２つを表し、或いはＸはＣｌ、Ｂｒ及びＩを表す。Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、シアニド、及びチオシアネートの量は、定型の実験によって見極めることができ、小さいＣｌアニオンは発光（放出）を可視スペクトルの青色に向かってシフトさせ、大きいＩアニオンは発光を可視スペクトルの赤色に向かってシフトさせ、そして中程度のＢｒアニオンは発光を可視スペクトルの緑色に向かってシフトさせる。
【００１８】
第２ルミネセント結晶は励起に応答して緑色光を放出する。
【００１９】
有利には、第２ルミネセント結晶は式（ＩＩ−１）：
ＣｓＰｂＢｒxＺ3-x（ＩＩ−１）
〔式中、２≦ｘ≦３であり、
Ｃｓ、Ｐｂは、任意には上記のように最大で３０ｍｏｌ％でドープされており、
Ｚは、Ｃｌ，Ｉのうちの１つ又は２つ以上を表す。〕
を有する。
【００２０】
第２ルミネセント結晶は、式ＣｓＰｂＣｌyＢｒzＩ3-y-z（式中、０＜ｙ＜１、１＜ｚ≦３−ｙ）、及び／又は、式ＣｓＰｂＢｒxＩ3-x（式中、２≦ｘ≦３）で表されるものであると、特に有利である。
【００２１】
第一ルミネセント結晶は、３ｎｍと３０００ｎｍの間、特には５ｎｍと１００ｎｍの間のサイズを有する。第二ルミネセント結晶は、３ｎｍと３０００ｎｍの間、特には５ｎｍと１００ｎｍの間のサイズを有する。
【００２２】
従って、ペロブスカイト構造を有する、ハロゲン化セシウム鉛ナノ結晶、及び／又はドープ型ハロゲン化セシウム鉛ナノ結晶が、第一及び第二ルミネセント結晶として使用されることが好ましい。特定の波長を有する光の放出は、上記制約内でルミネセント結晶の材料を選択することに依存し、またルミネセント結晶のサイズに依存する場合もある。従って、第１ルミネセント結晶の赤色発光特性は、好ましくは、材料を規定のサイズで適切に選択した結果である。緑色ルミネセント結晶は、好ましくは、異なる化学組成及び／又は異なるサイズを有している。
【００２３】
非常に好ましい実施態様では、赤色光を放出するように設計された第１ルミネセント結晶は、式ＣｓＰｂＢｒxＩ3-x（式中、０≦ｘ＜２）の化合物であり、又は式ＣｓＰｂＣｌyＢｒ3-y-zＩz（式中、０＜ｙ＜１、２≦ｚ≦３−ｙ）の化合物であり、そして５９０ｎｍと７００ｎｍの間の範囲内にピーク波長を示し、好ましくは１５ｎｍと５０ｎｍの間のＦＷＨＭを有する。
【００２４】
非常に好ましい実施態様では、緑色光を放出するように構成された第２ルミネセント結晶は、式ＣｓＰｂＣｌyＢｒzＩ3-y-z（式中、０＜ｙ＜１、１＜ｚ≦３−ｙ）の化合物であり、又は式ＣｓＰｂＢｒxＩ3-x（式中、２≦ｘ≦３）の化合物であり、そして４９０ｎｍと５７０ｎｍの間の範囲内にピーク波長を示し、好ましくは１５ｎｍと５０ｎｍの間のＦＷＨＭを有する。
【００２５】
前記両実施態様に関して、第１及び第２のルミネセント結晶のそれぞれのサイズは５ｎｍと１００ｎｍの間である。
【００２６】
好ましくは、第１フィルムは第１ルミネセント結晶だけを含み、第２ルミネセント結晶を含まないこと、第２フィルムは第２ルミネセント結晶だけを含み、第１ルミネセント結晶を含まない。好ましくは、第１フィルムは第１ルミネセント結晶だけを含み、いかなる他のルミネセント結晶をも含まず、そして第２フィルムは第２ルミネセント結晶だけを含み、いかなる他のルミネセント結晶をも含まない。これらの手段により、第１フィルムは、励起に応答して赤色光だけを放出するが、緑色光又はその他の色の光はいずれも発しないように専用化される一方、第２フィルムは、励起に応答して緑色光だけを放出するが、赤色光又はその他の色の光はいずれも発しないように専用化される。この概念は、複数の第１フィルムの場合いずれの第１フィルムにも当てはまり、そして複数の第２フィルムの場合いずれの第２フィルムにも当てはまる。この複数のフィルムという概念は後で紹介することにする。
【００２７】
本ルミネセント構成部品は、第１ルミネセント結晶と第２ルミネセント結晶との空間的な分離を可能にする。以下で詳細に示されるように、この分離は、１以上の基板によって、第１フィルムと第２フィルムとの間のギャップによって、及び／又は第１ルミネセント結晶を専用の第１フィルム（dedicated first film）だけに配置することによって、そして第２ルミネセント結晶を専用の第２フィルム（dedicated second film）だけに配置することによって、達成されてよい。こうすることによって、第１ルミネセント結晶と第２ルミネセント結晶との間でカチオン及びアニオンの交換が回避される。各フィルムが別の懸濁液で製作されれば、共通の懸濁液で第１ルミネセント結晶と第２ルミネセント結晶が混合されることが回避される。このような混合が回避されないと、当初の第１ルミネセント結晶と第２ルミネセント結晶が、上記イオン交換に基づいて反応／再結合（recombination)することにより、異なるルミネセント結晶に変化することになる。結果として、このような異なるルミネセント結晶は第１又は第２ルミネセント結晶とは異なる波長の光を放出することになる。理論に縛られるものではないが、このようなイオン交換反応のために、上記の赤色ルミネセント結晶と緑色ルミネセント結晶とから得られる配合物は、赤色粒子と緑色粒子との有効組成に依存して、元来の赤色発光ピークと緑色発光ピークの間の波長を有する光を放出するであろう。そうする代わりに、第１ルミネセント結晶と第２ルミネセント結晶とは製造段階で分離されており、したがって、相異なる懸濁液部分に添加される結果、固化／硬化／乾燥後に、上記の第１及び第２フィルムが得られる。
【００２８】
こうすることにより、緑色光を放出するルミネセント結晶（緑色ルミネセント結晶とも呼ばれる）は、赤色光を放出するルミネセント結晶（赤色ルミネセント結晶とも呼ばれる）と相互作用することはない。各懸濁液部分は、割り当てられたルミネセント結晶、溶媒、リガンド、及びポリマーを含むことが好ましい。結果として得られるフィルムは固体フィルムであるので、第１フィルムの第１ルミネセント結晶と、第２フィルムの第２ルミネセント結晶との相互作用は回避される。第１フィルムと第２フィルムが隣接して配置される場合、第１及び第２フィルムの界面に位置するＱＤのカチオン／アニオンだけが再結合（recombine)し得るので、上記のような相互作用は大部分回避される。
【００２９】
本構成部品は、優れたフォトルミネセンス量子収率を提供する。
【００３０】
「量子収率（quantum yield）（ＱＹ）」はこの分野で知られており、系内で吸収される光子当たり特定の事象が発生する回数に関連する。本発明の文脈において、「量子収率」という用語は、記載の物質の「フォトルミネセンス量子収率」を意味し、両方の用語は同一の意味で使用される。「フォトルミネセンス量子収率」は、系によって吸収される光子当たり、記載の系によってより長い波長（より低いエネルギー）の光子がいくら放出されるかを定義する。
【００３１】
例えば、本フィルム内に使用されることが示唆される固体ポリマー組成物の量子収率は、好ましくは青色光によって励起されたときに、合計で＞６０％であり、好ましくは＞８０％であり、最も好ましくは＞９０％である。加えて、材料の選択、結晶のサイズ、緑色及び赤色ＬＣの厳格な分離により、発せられる赤色及び緑色のそれぞれの光においてシャープな波長分布を達成することができるので、結果として発せられる光の質は優れている。好ましくは、可視光発光のための第１フィルム及び第２フィルムのそれぞれの固体ポリマー組成物のＦＷＨＭ（半値全幅）は、それぞれ赤色光又は緑色光の範囲において、＜５０ｎｍ、好ましくは＜４０ｎｍ、最も好ましくは＜３０ｎｍである。例えば、５０７ｎｍにおける発光ピークのＦＷＨＭが２２ｎｍでありながら、同時にフォトルミネセンス量子収率は高く、例えば７６％であることが可能である。
【００３２】
本デバイスの実施態様は、欧州連合によるＲｏＨＳ（「Restriction of Hazardous Substances（有害物質使用制限）」）指令に準拠している。本特許出願時点で、適用される指令２０１１／６５／ＥＵは、概ね次の元素、すなわち、鉛（Ｐｂ）＜１０００重量ｐｐｍ、水銀（Ｈｇ）＜１０００ｐｐｍ、カドミウム（Ｃｄ）＜１００ｐｐｍ、六価クロム（Ｃｒ６＋）＜１０００ｐｐｍ、ポリ臭化ビフェニル（ＰＢＢ）＜１００ｐｐｍ、ポリ臭化ジフェニルエーテル（ＰＢＤＥ）＜１００ｐｐｍの使用を制限している。一方で、これはＣｄフリー材料を選択することによって達成され、Ｃｄフリー材料は未だに優れた量子収率／性能を提供する。ＲｏＨＳ指令バージョン２（２０１１／６５／ＥＵ）に基づくＰｂの限度は、１０００ｐｐｍであるが、これは本実施態様において、１フィルムベースで達成されており、かつそのような構成部品の全体で達成されている。好ましくは、本実施態様のいずれかに基づく構成部品の全Ｐｂ濃度は１０００ｐｐｍ未満、より好ましくは３０ｐｐｍと１０００ｐｐｍの間、最も好ましくは１００ｐｐｍと９００ｐｐｍの間である。ＲｏＨＳの準拠は、それぞれ第１フィルム及び第２フィルムの第１ルミネセント結晶及び第２ルミネセント結晶の適切な濃度を選択することにより達成することができる。対象となる濃度はＭＳ又はＸＲＦ測定によって測定することができる。
【００３３】
フィルム当たりの固体ポリマー組成物のポリマーマトリックスに対するそれぞれのルミネセント結晶の濃度は、第１フィルムでは、０．０１ｗｔ％と０．５ｗｔ％の間、好ましくは０．０５ｗｔ％と０．３８ｗｔ％の間、最も好ましくは０．１ｗｔ％と０．３５ｗｔ％の間であり、そして第２フィルムでは、好ましくは０．０１ｗｔ％と０．４０ｗｔ％の間、好ましくは０．０５ｗｔ％と０．３１ｗｔ％、最も好ましくは０．１ｗｔ％と０．２８ｗｔ％の間である。一方でこの濃度範囲の上限はＲｏＨＳ準拠を支援するのに対して、他方でこの濃度範囲の下限は、構成部品の妥当なフィルム厚で充分な放出（発光）を行うことを可能にする。
【００３４】
好ましくは、第１フィルムの厚さは３μｍと５００μｍの間、より好ましくは５μｍと１００μｍの間、最も好ましくは１０μｍと３０μｍの間であり、そして第２フィルムの厚さは３０μｍと５００μｍの間、より好ましくは５０μｍと２００μｍの間、最も好ましくは７０μｍと１５０μｍの間である。一方では厚さ範囲の下限はＲｏＨＳ準拠を支援するのに対して、他方では、厚さ範囲の上限は、構成部品中の材料使用量の制限を可能にする。
【００３５】
高い量子収率、ＲｏＨＳ準拠、少ない材料使用量、放出（発光）されるスペクトルの安定したピーク位置及び狭いＦＷＨＭ、調節可能な発光スペクトル、及び高い安定性の同時実現は、従来技術を凌ぐ本発明の主要な成果である。従来、ＣｄＳｅ又はＩｎＰ材料がＬＣのために示唆された。しかしながら、前者は充分な量子収率をもたらすものの、ＲｏＨＳ準拠が難関であり、しばしば規制の免除に頼っている。他方において後者はＲｏＨＳに準拠するが、しかし光学品質が劣っている（量子収率＜６０％、ＦＷＨＭ＞４０ｎｍ）。対照的に、本発明の構成部品は、良好な量子収率と低いピークＦＷＨＭ、及びＲｏＨＳ適合性の両方をもたらす。このことは、ＬＣのための適切な材料を選択し、適切なＬＣ濃度及びフィルム厚さを適用すると同時に、異なるＬＣを異なるフィルムに配置し、その結果、ＬＣを互いに分離してイオン交換反応を回避することによって達成される。
【００３６】
光学特性をさらに特定化することに関して、第１及び第２フィルムの双方又は基板は、１０％と９０％の間のヘイズを有することが好ましい。ＲＩ＞２．０及びサイズ１００ｎｍと１０００ｎｍの間の散乱粒子によって、又はマイクロ構造又はマイクロ結晶ポリマー構造によってヘイズを導入することができる。
【００３７】
第１実施態様では、第１フィルムと第２フィルムは相互に取付けられている。この実施態様では、基板は必要とならない。第１及び第２フィルムのスタックの両外面に、バリアフィルムが取付けられていてよい。第１フィルムと、第２フィルムと、２つのバリアフィルムとは、同じ平面の広がり、すなわち同じ長さ及び幅を有することが好ましい。
【００３８】
一般的に、１つ又は２つ以上のバリアフィルムが設けられていてよく、好ましくは各バリアフィルムは、温度２０〜５０℃／９０％相対湿度及び大気圧で、０．２（ｇ＊ｍｍ）／（ｍ2＊ｄａｙ）未満の水蒸気透過率を有する。上記及び下記の実施態様のいずれにおいても、構成部品は、第一及び／又は第二フィルムのさもなければ露出する表面の上にバリアフィルムを含んでよい。このようなバリアフィルムは、特には、低い水蒸気透過率を有することにより、水に暴露されたことに応答してフィルム内のＬＣが劣化するのを回避する。バリアフィルムは、１つの実施態様では、Ｏ2透過性であってよく、或いは異なる実施態様では、酸素不透過性であってよい。バリアフィルムは光透過性であることが好ましい。このようなバリアフィルムは単層の形態で、又は多層の形態で存在してよい。バリアフィルムは有機ポリマー及び／又は無機材料を含む。好適な有機ポリマーは、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶｄＣ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から成る群から選択されてよく、好適な無機材料は、金属酸化物、ＳｉＯx、ＳｉxＮyから成る群から選択されてよい。ポリマーバリアフィルムはＰＶｄＣ及びＣＯＣから成る群から選択された材料を含むことが最も好ましい。
【００３９】
複合的なバリアフィルムのアーキテクチャ、例えば有機／無機の多層の場合、バリアフィルムの水蒸気透過率は、ｇ／（ｍ2＊ｄａｙ）で与えられる水蒸気透過率を、ｍｍで与えられるバリアフィルムの厚さで掛け算することによって計算される。例えば、０．１ｇ／（ｍ2＊ｄａｙ）及び厚さ０．１ｍｍの多層バリアフィルムの計算された水蒸気透過率は０．０１（ｇ＊ｍｍ）／（ｍ2＊ｄａｙ）となる。
【００４０】
好ましい実施態様では、「ｇ／（ｍ2＊ｄａｙ）」の単位で与えられるバリアフィルムの水蒸気透過率は１．０ｇ／（ｍ2＊ｄａｙ）未満、好ましくは０．１ｇ／（ｍ2＊ｄａｙ）未満である。
【００４１】
第１及び第２フィルムを支持するために基板が設けられていることが好ましい。基板は、ポリマー基板、例えばポリエチレンテレフタレート基板、又は無機材料、例えばガラスであってよい。基板は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）から成るリストから選択されることが好ましい。基板は可視スペクトルの光を通す、すなわち基板は不透明でないことが好ましい。１つの実施態様では、第１フィルム及び第２フィルムは、両方とも基板に取付けられており、したがって、間に介在し得るボンディング層又は他の取付け層を除けば、基板と直接に接触している。異なる実施態様では、第１フィルム及び第２フィルムの一方又は両方は、基板に直接に接触していなくてよく、別の層又はフィルムに取付けられて、そしてこの別の層又はフィルムが基板に取付けられてよい。このような配置関係において、１つ又は２つ以上のフィルムはそれでも基板により支持されていると考えられる。このような支持の結果、さらなる組立てが容易になり、又はさらなるハンドリングのために充分に堅牢であり得る、構成部品がもたらされる。基板は、好ましくはシート様構造であり、長さ及び幅の両方が基板の高さ／厚さを上回ることが好ましく、そしてその両方がその厚さを少なくとも１０倍上回ることが好ましい。好ましい実施態様では、基板の厚さは３０μｍと３００μｍの間であり、好ましくは５０μｍと１５０μｍの間である。１つの実施態様では、基板はバリアフィルムとしても作用し得るので、基板の露出表面が必ずしも専用のバリアフィルムによってカバーされなくてもよい。しかしながら、異なる実施態様では、そして特には基板が水透過性である場合には、さもなければ露出する基板表面がバリアフィルムによってカバーされてもよい。
【００４２】
「フィルム」という用語は、長さと幅とによって画定されるフィルムの平面の広がりが、長さと幅とによって画定される基板の平面の広がりに等しいことを必ずしも意味するものではない。第１フィルム及び第２フィルムのそれぞれは、特には、基板よりも小さな平面の広がりを示してよい。しかしながら別の実施態様では、第１フィルム及び第２フィルムのそれぞれは、基板の平面の広がりに等しい平面の広がりを示す。
【００４３】
好ましい実施態様では、第１フィルム及び第２フィルムのうちの１つ又は２つ以上は、散乱粒子、例えばＴｉＯ２を含んでよい。
【００４４】
好ましいクラスの実施態様において、基板、第１フィルム、及び第２フィルムは鉛直方向に、すなわちこれらの平面の広がりに対して直交方向に積み重ねられる。
【００４５】
このクラスの第１実施態様では、基板は第１フィルムと第２フィルムとの間に配置されている。従って、第１フィルムと第２フィルムとは基板によって分離されている。好ましい変更形では、第１フィルムは、基板の第１表面上、例えばその底面上に直接に堆積されているのに対して、第２フィルムは、基板の第２表面上、例えばその頂面上に直接に堆積されている。異なる変更形では、フィルムの一方又は両方と基板との間に、特には光透過性を有する１つ又は２つ以上の中間層が配置されていてよい。第１フィルム又は第２フィルムを基板上、又は互いの上（後者については下述する）に堆積（deposition）／取付け（attachment）はいずれも、コーティング（coating）、堆積（depositing）、積層（laminating）、ボンディング（bonding）などを含んでよい。好ましくは、バリアフィルムのうちの第１バリアフィルムは、さもなければ露出する第１フィルム面上に堆積され、そしてバリアフィルムのうちの第２バリアフィルムは、さもなければ露出する第２フィルム面上に堆積される。
【００４６】
異なるアプローチにおいて、フィルムのうちの一方が基板と他方のフィルムとの間に配置されている。第１実施態様では、第１フィルムが、基板と第２フィルムとの間に配置されている。第２実施態様では、第２フィルムが、基板と第１フィルムとの間に配置されている。好ましい変更形では、フィルムのうちの一方が、基板の表面上、例えばその頂面上に直接に堆積されているのに対して、他方のフィルムは、その一方のフィルム上に直接に堆積されている。異なる変更形では、特には光透過性を有する１つ又は２つ以上の光透過性中間層が、一方のフィルムと基板との間に、及び／又は、一方のフィルムと他方のフィルムとの間に、配置されていてよい。好ましくは、第１又は第２フィルムのさもなければ露出する表面は、バリアフィルムによってカバーされてよい。１つの実施態様では、基板のさもなければ露出する表面は別のバリアフィルムによってカバーされてもよい。
【００４７】
上記実施態様の全てにおいて、基板、第１及び第２フィルム、並びにもしあるならば１つ又は２つ以上のバリアフィルムの平面状の広がりが同じであることが好ましい。この点に関して、ルミネセント構成部品は、層状構造、複数の個別フィルムから成るフィルム、フォイルなどと考えることもできる。液晶ディスプレイのためのバックライトとして働くルミネセント構成部品の場合、このような方形の構成部品は、例えば手持ち機器のディスプレイの場合には対角線が３インチ超、又は好ましくはコンピュータディスプレイ又はＴＶの場合には対角線が１５インチ超の平面状の広がりを有していてよい。上記のものは、あるならば基板、第１フィルム、及び第２フィルムのそれぞれが方形の平面の広がりを有することを必要とするものの、本範囲は方形の構成部品に制限されるものではないことが強調される。構成部品は、異なる基本形状、例えば円形、楕円形などの形状を成していてもよい。
【００４８】
異なるクラスの実施態様において、基板、第１フィルム、及び第２フィルムの全てが鉛直方向に積み重ねられているのではなく、第１フィルムと第２フィルムとは好ましくは同一の鉛直方向レベルに配置されており、すなわち、これらは構成部品の広がりの平面内で互いに横方向に相並んで配置されている。好ましくは、第１フィルム及び第２フィルムの両方が基板の共通の表面上、例えばその頂面上に配置されている。別の変更形では、基板と第１及び第２フィルムとの間に、特には光透過性を有する１つ又は２つ以上の中間層が配置されていてよい。なお、第１フィルム又は第２フィルムの各個片のサイズは、最終用途において目によって検出可能なサイズ（ＬＣＤスクリーンの画素サイズと同等）よりも小さいことが好ましい。
【００４９】
その１つの実施態様において、第１フィルムと第２フィルムとは離隔して配置されている。従って、第１フィルムと第２フィルムとの間で横方向にギャップが設けられる。ギャップは空気又は異なるガスによって充填されてよく、又はポリマーなどの固体によって充填されてもよい。従って、第１フィルムと第２フィルムとは互いに分離され、これにより、第１ルミネセント結晶と第２ルミネセント結晶とのいかなる再結合も許されない。
【００５０】
別の実施態様では、第１フィルムと第２フィルムとは隣接して配置されている。ここでは、第１フィルムと第２フィルムとは互いに接触しており、特にはこれらの側面のところで接触している。
【００５１】
構成部品の上記実施態様のいずれも、特には第２の種類の実施態様のいずれも、単一の第１フィルム及び単一の第２フィルムに制限されるものではない。第１固体ポリマー組成物を含む複数の第１フィルムと、第２個体ポリマー組成物を含む複数の第２フィルムとは同一レベルに配置されていることが好ましい場合がある。複数の第１フィルムと複数の第２フィルムとが、離隔配列又は隣接配列のうちの一方の配列を成して、基板上に交互に配置されていることが好ましい場合がある。１つの実施態様の場合、第１フィルム及び第２フィルムのそれぞれは、基板の長さに等しい長さと、基板の幅よりも小さな幅、好ましくは基板の幅の１０分の１未満の幅、最も好ましくは１ｍｍ未満の幅を有するストライプの形状を成してよいので、複数の第１フィルムストライプと第２フィルムストライプとを基板上に交互に配置することができる。異なる実施態様の場合、複数の第１及び第２フィルムは、基板上に二次元アレイの形を成して配置されていてよい。例えば、第１フィルムタイプの方形／円と、第２フィルムタイプの方形／円とを、離隔関係又は接触関係を成して、交互に配置して、基板をカバーすることができる。いかなるこのような配置関係も、構成部品の平面の広がりがかなり大きい場合、例えば構成部品がディスプレイに使用されることが想定されている場合に、特に有益であり得る。それというのも、白色バックグラウンド光の生成に関して、下側の基板の一方の端部で赤色光だけを生成し、且つ他方の端部で緑色光を生成するのではなく、対応するフィルムによって形成される赤色光源と緑色光源とを混ぜることが好ましくてよいからである。
【００５２】
第２のクラスの実施態様のいずれも、第１及び第２フィルムのさもなければ露出する表面をカバーするバリアフィルムを含んでよい。加えて、さもなければ露出する基板表面は別のバリアフィルムによってカバーされてもよい。
【００５３】
ルミネセント構成部品は好ましくは半製品であり、この半製品を他の構成部品と一緒に組み立ててデバイス、例えば光学デバイスにし、また好ましくは液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）のうちの１つにされる。ＯＬＥＤ、ＬＥＤ、又はＬＣＤの部品として、この構成部品は、携帯型又は定置型コンピュータ、遠隔通信機器、又はテレビジョン装置のディスプレイに関与し得る。
【００５４】
好ましい実施態様では、デバイスは白色光を放出するための液晶ディスプレイのためのバックライトフィルムを形成する。これを目的として、第１及び第２フィルムでルミネセント反応を励起するために、デバイスに青色源が設けられていてよい。基板が、可視スペクトル内の光に対して光透過性を有する場合、ルミネセント構成部品は白色光を放出する。この白色光は、それぞれ第１フィルム及び第２フィルムのルミネセント結晶の励起に応答して放出される赤色光及び緑色光の組合せ、及び光源に由来して伝達される青色光（この青色光は第１及び第２フィルムを励起するためにも使用される。）から、生じるものである。放出される赤色光、緑色光、及び青色光の強度比率はそれぞれ１／３の範囲内にある。
【００５５】
この文脈では、ルミネセント構成部品は、本発明の別の態様によれば、液晶ディスプレイのためのバックライトフィルムとして使用されてよい。
【００５６】
ルミネセント結晶（ＬＣ）は半導体材料から製造されることが好ましい。ルミネセント結晶は、典型的には３〜１２ｎｍの量子ドットと、最大で１００ｎｍのナノ結晶と、最大で３μｍのルミネセント結晶とを含むであろう。ルミネセント結晶はほぼ等軸（isometric)（例えば球形又は立方形）であることが好ましい。直交する３つ全ての次元のアスペクト比（最長方向：最短方向）が１〜２である場合、粒子はほぼ等軸と考えられる。ＬＣは、この用語が示唆するように、ルミネセンス、又はより特定的には定義されたフォトルミネセンス（defined photoluminescence）を示す。本発明の文脈において、ルミネセント結晶は、界面活性剤の存在に基づき、他の粒子から空間的に分離された単結晶粒子である。これは、直接バンドギャップ（典型的には１．１〜３．８ｅＶ、より典型的には１．４〜３．５ｅＶ、さらにより典型的には１．７〜３．２ｅＶ）を呈する半導体材料である。バンドギャップ以上の電磁放射による励起／照射により、価電子帯電子は伝導帯へ励起されて、価電子帯に電子ホールを残す。形成された励起子（電子−電子ホール対）は次いでフォトルミネセンスの形で放射再結合し、この場合、最大強度はＬＣバンドギャップ値周辺を中心として位置し、少なくとも１％のフォトルミネセンス量子収率を呈する。外部電子源及び電子ホール源と接触して、ＬＣはエレクトロルミネッセンスを呈することができるであろう。本発明の文脈では、ＬＣは、メカノルミネッセンス（例えばピエゾルミネッセンス）も、ケミルミネッセンスも、エレクトロケミルミネッセンスも、サーモルミネッセンスも呈することはない。
【００５７】
量子ドット（ＱＤ）は、特には、直径が典型的に３〜１２ｎｍである半導体ナノ結晶に関する。このような範囲では、ＱＤの物理的直径は、バルク励起ボーア半径よりも小さく、これにより量子閉じ込め効果が優勢となる。結果として、ＱＤの電子状態、ひいてはバンドギャップは、ＱＤ組成及び物理的サイズの関数であり、すなわち吸収／放出（発光）の色はＱＤサイズと連関する。ＱＤ試料の光学品質は、これらの均質性と直接に連関する（単分散ＱＤが多ければ多いほど放出（発光）のＦＷＨＭは小さくなる）。ＱＤがボーア半径よりも大きいサイズに達すると、励起子再結合のための無放射経路が優勢になるから、量子閉じ込め効果は妨げられ、試料はもはやフォトルミネセンス作用を発揮しなくなることがある。このように、ＱＤは、特にはそのサイズ及びサイズ分布によって定義される、ナノ結晶の特定のサブグループである。ＱＤの特性はこれらのパラメータと直接に連関し、ＱＤをナノ結晶から区別する。
【００５８】
第１及び第２の固体ポリマー組成物のそれぞれは、それぞれのタイプのルミネセント結晶に加えて、第１固体ポリマー組成物及び第２固体ポリマー組成物の双方において、好ましくは同じタイプの固化、硬化、又は乾燥されたポリマーを含み、有機及び／又は無機合成材料を含む。好ましくは、ポリマーは、アクリレートポリマー（コポリマーを含む）、カーボネートポリマー、スルホンポリマー、エポキシポリマー、ビニルポリマー、ウレタンポリマー、エステルポリマー、オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、スチレンポリマー、及びシリコーンポリマーから成る群から選択される。最も好ましくは、ポリマーは、アクリレートポリマー（コポリマーを含む）、ポリスチレン、シリコーン、及び環状オレフィンコポリマーから成るリストから選択される。さらに、ポリマーは線状又は架橋型であってよい。
【００５９】
第１フィルムが第２フィルムと直接に接触している好ましい実施態様では、第１フィルムと第２フィルムとの混合の可能性を回避するために、第１フィルムのポリマーは第２フィルムのポリマーと異なる。
【００６０】
固化／硬化されたポリマーは、ルミネセント結晶によって放出された光、及びルミネセント結晶を励起するために使用される光源からの生じ得る光が通過するのを許すように光透過性であり、すなわち不透明でない。
【００６１】
好ましくは、そして固化／硬化されたポリマー及びそれぞれのタイプのルミネセント結晶に加えて、第１及び第２のポリマー組成物のうちの１つ又は２つ以上が、非イオン性、アニオン性、カチオン性、及び両性イオン性の界面活性剤から成る群から選択され、好ましくはアミン末端又はカルボキシ末端の界面活性剤から選択された界面活性剤を含む。
【００６２】
「界面活性剤」、「リガンド」、「ディスパーサント」、「分散剤（dispersing agent）」という用語はこの分野において知られており、本質的に同じ意味を有している。本発明の文脈において、これらの用語は、懸濁液又はコロイドにおいて、粒子の分離を改善するため、及び凝集又は沈殿を防止するために使用される、溶媒以外の有機物質を意味する。理論に縛られるものではないが、界面活性剤は、粒子の溶媒への添加前又は添加後に粒子表面に物理的又は化学的に付着されて、所望の効果をもたらすと考えられる。界面活性剤という用語はポリマー材料、及び小分子を含み、界面活性剤は典型的には極性末端基と非極性末端基とを含有する。本発明の文脈において、溶媒（例えばトルエン）は界面活性剤とは考えられない。
【００６３】
製造に関連する側面の上記において使用される「懸濁液」は知られており、固体である内相（ｉ．ｐ．）と液体である外相（ｅ．ｐ．）との異成分系流体（heterogeneous fluid）に関する。外相は、１種又は２種以上のディスパーサント／界面活性剤と、任意には１種又は２種以上の溶媒と、任意には１種又は２種以上のプレポリマー又は溶解ポリマーとを含む。従って各タイプのルミネセント結晶（第１、第２）は、専用の懸濁液部分に添加される。さらなる処理は、懸濁液の１部分又は各部分を基板の所望の領域に適用することを含む。この工程は溶液処理とも呼ばれ、溶液系（＝液体）出発材料を使用して、基板に被膜又は薄いフィルム（膜）を適用することをいう。このことは顕著な利点と考えられる。それというのも、これは、広い面積及び連続的な処理に適用可能な簡単な技術によって、全てのフィルム（膜）の製造を可能にするからである。
【００６４】
第一及び第二ルミネセント結晶は、第１フィルム中の第１ＬＣを相互に、また第２フィルム中の第２ＬＣを相互に、空間的に分離するために、ポリマーマトリックス又は無機マトリックスなどのマトリックスに埋め込むことが好ましい。結果として生じる「ＬＣ／ＱＤ複合体」は、ＬＣ／ＱＤと、界面活性剤と、マトリックスとを含む固体無機／有機複合材料を指称し、それぞれの第１又は第２フィルムに関与する。
【００６５】
他の有利な実施態様は、従属クレーム並びに下記説明において記載される。
【００６６】
本発明の下記詳細な説明から、本発明の実施態様、実施例、実施態様を代表し又はそれに導く実験、側面、及び利点をよりよく理解することができる。このような説明は添付の図面を参照して行う。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は、本発明の実施態様に基づくルミネセント構成部品を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の１つの実施態様に基づくルミネセント構成部品を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の１つの実施態様に基づくルミネセント構成部品を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の１つの実施態様に基づくルミネセント構成部品を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の１つの実施態様に基づく発光デバイスを示す概略的なブロック線図である。
【図６】図６は、本発明の１つの実施態様に基づくデバイスの発光スペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００６８】
図１は、本発明の１実施態様に基づくルミネセント構成部品を示す斜視図である。ルミネセント構成部品は、例えば不透明でない（non-opaque）ポリマー又は不透明でない無機材料、例えばガラスから形成された基板３を含む。基板は頂面ＴＳと、頂面ＴＳとは反対側の底面ＢＳとを有している。
【００６９】
基板３の頂面ＴＳには第１フィルム１が取付けられている。基板３の底面ＢＳには第２フィルム２が取付けられている。取付けは、例えばボンディングによって、又は基板上へそれぞれのフィルムを直接にキャストすることによって達成することができる。第１フィルム１、第２フィルム２、及び基板３のそれぞれは、ｘ軸線に沿った長さ、ｙ軸線に沿った幅、及びｚ軸線に沿った厚さを有している。
【００７０】
第１及び第２フィルム１，２の特徴の下記説明は、この項で紹介される他の全ての実施態様に適用することができる。
【００７１】
第１フィルム１は第１固体ポリマー組成物を含む。第１固体ポリマー組成物は少なくとも第１ポリマーと第１ルミネセント結晶１１とを含む。第１ルミネセント結晶１１は、本明細書中に定義された式（Ｉ）の化合物から選択される。
【００７２】
第１ルミネセント結晶１１のサイズは３ｎｍと３０００ｎｍの間である。励起に応答して、第１ルミネセント結晶１１は赤色光を放出する。
【００７３】
第２フィルム２は第２固体ポリマー組成物を含む。第２固体ポリマー組成物は少なくとも第２ポリマーと第２ルミネセント結晶２１とを含む。第２ルミネセント結晶２１は、本明細書中に定義された式（ＩＩ）の化合物から選択される。
【００７４】
第２ルミネセント結晶２１のサイズは３ｎｍと３０００ｎｍの間である。励起に応答して、第２ルミネセント結晶２１は緑色光を放出する。
【００７５】
第１及び第２ポリマーは同じものであることが好ましいが、しかし必ずしもそうでなくてもよい。
【００７６】
図１から導き出されるように、第１フィルム１及び第２フィルム２の両方が、基板３の頂面ＴＳ及びそれぞれの底面ＢＳの全体にわたって延びることが好ましい。従って、基板３のフットプリントを完全に活用することができる。
【００７７】
第１ルミネセント結晶１１と第２ルミネセント結晶２１とは相互に分離されている。この実施態様では、分離が基板３により形成される。従って、第１及び第２フィルム１，２は、安定であり、長期間でも安定である。好ましくは第１フィルム１に第２ルミネセント結晶２１も、第１ルミネセント結晶１１以外のいかなる結晶も存在しないように、第１フィルム１が、励起されると赤色光を放出する第１ルミネセント結晶１１だけを排他的に含むことが好ましく、このことは他の実施態様のいずれにも当てはまる。これに対応して、好ましくは第２フィルム２に第１ルミネセント結晶１１も、第２ルミネセント結晶２１以外のいかなる結晶も存在しないように、第２フィルム２が、励起されると緑色光を放出する第２ルミネセント結晶２１だけを排他的に含むことが好ましく、このことは他の実施態様のいずれにも当てはまる。
【００７８】
図１に示されているように、このようなルミネセント構成部品が放射線、特には青色放射線（青色光）ＢＬに暴露されると、第１及び第２ルミネセント結晶１１及び２１は励起され、そしてそれぞれ赤色光ＲＤ及び緑色光ＧＲを放出する。ルミネセント構成部品を通過する青色光ＢＬの一部と一緒になって、ルミネセント構成部品の出力は、白色光である。従って、本デバイスは、例えばＬＣＤにおけるバックライト照明として好ましく使用することができる。
【００７９】
図２は、本発明の別の実施態様に基づくルミネセント構成部品を示す斜視図である。ここでもまた、ルミネセント構成部品は基板３と、第１及び第２フィルム１，２とを含む。第１フィルム１は好ましくは第１ルミネセント結晶１１だけを含むのに対して、第２フィルム２は好ましくは第２ルミネセント結晶２１だけを含む。ここでもまた、第１及び第２フィルム１及び２は基板３の表面全体にわたって完全に延びている。しかしながら、図１とは異なり、第１フィルム１及び第２フィルム２は、基板３の相異なる側に配置されているのではなく、基板３の同じ側にお互いに重ねて配置されている。従って、第１ルミネセントフィルム１と第２ルミネセントフィルム２とから形成されたスタックが、基板３の表面上、例えば底面ＢＳ上に堆積されている。このスタックは、異なるポリマー組成物から成る層によって分割されてもよい。図２に示された例では、第１ルミネセントフィルム１が基板３の底面ＢＳに取付けられているのに対して、第２ルミネセントフィルム２が第１フィルム１の露出表面の底部に配置されている。異なる配置関係において、第２ルミネセントフィルム２が基板３の底面ＢＳに取付けられているのに対して、第１ルミネセントフィルム１が第２ルミネセントフィルム２の露出表面に取付けられている。もちろん、ルミネセント構成部品の製造に関して言うならば，フィルムは基板３に順番に取付けられてよい。異なる実施態様では、第１ルミネセントフィルム１と第２ルミネセントフィルム２とを互いに取付けてスタックを形成した後で、このスタックを基板３に取付ける。
【００８０】
図３及び４は、本発明のさらに別の実施態様に基づくルミネセント構成部品を示す斜視図である。図１及び２の実施態様におけるような単一の第１フィルム１と単一の第２フィルム２とを提供する代わりに、複数の第１フィルム１と複数の第２フィルム２とが提供される。１タイプ当たりのフィルム数が２つであることは一例にすぎない。異なるレベルに、すなわち、例えば図１及び２の実施態様におけるように異なる鉛直方向（ｚ）位置に第１及び第２ルミネセントフィルム１，２を配置する代わりに、ルミネセントフィルム１及び２は、ｚ軸上の同一レベルに配置される。従って、第１及び第２ルミネセントフィルム１及び２は、同一平面内に相並んで配置され、そして結果として、第１及び第２ルミネセントフィルム１，２は両方とも基板３の共通の表面上、例えば底面ＢＳ上に配置されている。図３の実施態様では、第１フィルム１と第２フィルム２とは、交互に且つ互いに接触して配置されているのに対して、図４の実施態様では、第１フィルム１と第２フィルム２とは交互に配置され、且つ空隙によって互いに分離されている。なお、この空間的配置は、最終用途においてこれが目に見えないほど小さなサイズであることが好ましい。
【００８１】
図５は、本発明の実施態様に基づく発光デバイスを示す概略的なブロック線図である。デバイス５は、図１に基づくルミネセント構成部品４１と、青色光を放出するための光源４２とを含む。光源４２は、放出された青色光がルミネセント構成部品４１を励起するように配置されている。好ましくは、光源４２は、第１フィルム１及び第２フィルム２と同じ長さ及び幅のエレメントとして具体化され、ルミネセント構成部品４１に取付けられる。
【００８２】
図１〜５のルミネセント構成部品の実施態様のいずれにおいても、第１又は第２フィルム１又は２の、さもなければ露出する表面ＥＳが、それぞれのフィルム１及び２のルミネセント結晶を保護するためにバリアフィルムによってカバーされることが好ましい。好ましくは、このような１つ又は２つのバリアフィルムは、さもなければ露出する表面全体にわたって完全に延びるが、しかし、ｚ方向に沿う対象フィルム１，２の厚さによって形成される、第１又は第２フィルム１，２の側面にわたっては、必ずしも延びなくてもよい。
【実施例】
【００８３】
実施例及び実験
実施例１：
Protesescu et al. (Nano Lett., 2015, 15, 3692-3696)によって提示された文献に記載の順に従って、名目組成ＣｓＰｂＢｒ３である緑色発光ルミネセント結晶（ＬＣ）を合成した。分散体を４５０℃まで加熱し、これにより溶媒を蒸発させ、リガンドを焼き払うことによって、ＬＣ濃度を測定すると、０．５４ｗｔ％であった。分散体は、Quantaurus C11347-11装置（積分球を具備、浜松）によって光学的に特性評価した。４５０ｎｍで励起されたＬＣ分散体は、５００ｎｍを中心とするフォトルミネセンスピークを有するとともに、ＦＷＨＭは２３ｎｍ、フォトルミネセンス量子収率は８９％であった。
【００８４】
この配合物（formulation）の１２．４ｗｔ％を、８７．３ｗｔ％のＰＭＭＡ（Plexiglas 7N）３０ｗｔ％トルエン溶液、及び０．３ｗｔ％のＴｉＯ2散乱粒子（Kronos 2800）と混合し、そして６０℃に予熱されたガラス基板上に直接に注いだ。余剰の混合物をドクターブレード（Zehntner ZAA2300）で取り除き、そして４時間にわたる６０℃での乾燥の結果、マイクロメータ（Mitutoyo IP65）で測定して、１００μｍ厚のフィルムが生じた。４５０ｎｍの光で励起すると、フィルムは、５０７ｎｍを中心とするピークを有するフォトルミネセンスを示すとともに、ＦＷＨＭは２２ｎｍ、フォトルミネセンス量子収率は７６％であった。乾燥フィルムの計算されたＰｂ濃度は約９００ｐｐｍであった。
【００８５】
実施例２：
Protesescu et al. (Nano Lett., 2015, 15, 3692-3696)によって提示された文献の手順に基づいて、名目組成ＣｓＰｂＢｒ３である赤色発光ＬＣを合成した。分散体を４５０℃まで加熱し、これにより溶媒を蒸発させ、リガンドを焼き払うことによって、ＬＣ濃度を測定すると、０．０６％であった。分散体は、Quantaurus C11347-11装置（積分球を具備、浜松）によって光学的に特性評価した。４５０ｎｍで励起されたＬＣ分散体は、６３８ｎｍを中心とする発光ピークを有するとともに、ＦＷＨＭは３３ｎｍ、フォトルミネセンス量子収率は７２％であった。
【００８６】
この配合物の１８．４ｗｔ％を、８１．３ｗｔ％のＰＭＭＡ（Plexiglas 7N）３０ｗｔ％トルエン溶液、及び０．３ｗｔ％のＴｉＯ2散乱粒子（Kronos 2800）と混合し、そして６０℃に予熱されたガラス基板上に直接に注いだ。余剰の混合物をドクターブレード（Zehntner ZAA2300）で取り除き、そして４時間にわたる６０℃での乾燥の結果、マイクロメータ（Mitutoyo IP65）で測定して、５０μｍ厚のフィルムが生じた。４５０ｎｍの光で励起すると、フィルムは、６４１ｎｍを中心とするピークを有するフォトルミネセンスを呈するとともに、ＦＷＨＭは３１ｎｍ、フォトルミネセンス量子収率は７０％であった。乾燥フィルムの計算されたＰｂ濃度は約１３０ｐｐｍであった。
【００８７】
実施例３：
それぞれ実施例１及び実施例２に記載された緑色光及び赤色光を放出する両配合物を、同じプロトコルに従って、１００μｍ厚のＰＥＴフォイルの互いに対向する側に塗布した。結果として生じた、両面塗布されたＰＥＴフォイルは、マイクロメータ（Mitutoyo IP65）で測定して２５０μｍ厚であり、１００μｍの緑色発光フィルムと、１００μｍのＰＥＴフォイルと、５０μｍの赤色発光フィルムとから成った。４５０ｎｍの光で励起すると、フィルムは、例１と同じ装置で測定して、５０７ｎｍ及び６３６ｎｍを中心とする２つのピークを有するフォトルミネッセンスを呈するとともに、ＦＷＨＭはそれぞれ２２ｎｍ及び３３ｎｍであり、フォトルミネッセンス量子収率は７０％であった。このフォイルを次いで、プリズムシート及びディフューザを含むがＬＣＤユニットがないSamsung SUHD TV (Model UE48JS8580T)のバックライトフィルムとして使用した。通過光の品質は、UPRTek MK350N+分光放射計で測定し、その結果、図６の実線で示すように、１：０．７６：０．７８の青色：緑色：赤色のピーク積分比（peak integral ratio)が得られた。図６はまた、従来技術、例えば本来のSamsungバックライトフィルムのピーク位置を破線によって示す。Samsungフィルムにおける青色：緑色：赤色の積分比の値は、１：０．７４：０．８４である。４５０ｎｍの光で励起すると、Samsungフィルムは、実施例１と同じ装置で測定して、５３０ｎｍ及び６３０ｎｍを中心とする２つのピークを有するフォトルミネッセンスを呈するとともに、ＦＷＨＭはそれぞれ４０ｎｍ及び５０ｎｍであり、フォトルミネッセンス量子収率は５６％であった。
【００８８】
実験４（比較実験）：
それぞれ実施例１及び実施例２に記載された緑色発光配合物及び赤色発光配合物を、赤色ＬＣ：緑色ＬＣの乾燥ＬＣ重量比＝１：１（配合物重量では９：１）で混合した。理論に縛られるものではないが、イオン交換反応に起因して、結果として生じた配合物は、低い黄色ルミネッセンスを伴う橙色になった。配合物を実施例１と同じ機器で測定し、次のような光学特性、すなわち量子収率９．５％、発光ピーク波長５５４ｎｍ、ＦＷＨＭ２８ｎｍを示した。図１〜２と同じプロトコルに従って、１００μｍのＰＥＴフォイル上に塗布すると、これらは液体混合物と同様の光学特性を示した。
【００８９】
この試験は、赤色ＬＣと緑色ＬＣは、同じ液体配合物中でも同じポリマーマトリックス中でも、光学特性に著しい影響を及ぼすことなしには、混合することができないことを明らかに示している。
【００９０】
実施例５：
２０ｗｔ％ＣＯＣ（環状オレフィンコポリマー、TOPAS 8007）トルエン溶液を、６０℃に予熱されたガラス基板上に注いだ。余剰の混合物をドクターブレード（Zehntner ZAA2300）で取り除き、そして２時間６０℃で乾燥させた後、マイクロメータ（Mitutoyo IP65）で測定して２５μｍ厚のフィルムが得られた。続いてこのフィルムに、実験２から得られたＬＣ−ＰＭＭＡ配合物を上塗りし、これを４時間６０℃で乾燥させた。最後に、スタックを再び２０ｗｔ％ＣＯＣ（TOPAS 8007）トルエン溶液で塗布した。余剰の混合物をドクターブレードで取り除き、フィルムを２時間６０℃で乾燥させた。４５０ｎｍの光で励起すると、実験１と同じ装置で測定して、６４１ｎｍを中心とするピークを有するフォトルミネッセンスを呈するとともに、ＦＷＨＭは３１ｎｍ、フォトルミネッセンス量子収率は７０％であった。
【００９１】
次いで、スタックは、相対湿度をほぼ９０％に保つ湿分発生器を含む６０℃のサーモスタット内に置いた。７２時間後、スタックは同じ量子収率７０％を維持した。ＬＣ−ＰＭＭＡフィルム（ＣＯＣを含まない）だけをサーモスタット内に置いた基準測定の場合、７２時間後、フォトルミネッセンスは見られなかった（量子収率＜１％）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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